Search

Aim. Study of the efficiency (E) of purification of solutions from organic dyes depending on the type of dye, the composition of the Cu-Zn-ferrite composite (FC) and its repeatability, creation of a mathematical model of the cleaning process. Methods. The photocatalytic and sorption properties of FCs were studied spectrophotometrically during the purification of solutions from methyl violet MV, methylene blue MB, and Congo red CR. The mathematical model of the cleaning process was created using the MATLAB application package (Toolbox subsystem). Results. It is shown that the first order of reaction is observed in the entire time interval of the purification process when the mechanism is changed from the predominant photocatalysis to adsorption within 3–5 h. The specific activity of FC is high when purified from all dyes at a mass ratio of “FC: dye” (n) ≥ 500. Anionic character CR reduces E purification in comparison with MV and MB. Re-use of FCs with a reduced E is advisable in case of prolonged contact of FC with colored solutions in sedimentation tanks. Optimization of the total cleaning processes was carried out by deriving third-order regression equations "E – n – time" with an expanded range of optimal values of the process parameters. Conclusions. The purification efficiency and activity of individual FCs vary depending on the type of dye and the ferrite composition. FCs are more efficient in the purification of solutions from MV and MB than from CR. Optimal n varies within 700–1370. The regression equations are derived by the least squares method, which allow to optimize the process in terms of FC activity, efficiency and time of the process., Цель. Изучение эффективности (Е) очистки растворов от органических красителей (КР) в зависимости от типа КР, состава Cu-Zn-ферритного композита (ФК) и повторности его использования, создание математической модели процесса очистки. Методы. Фотокаталитические и сорбционные свойства ФК изучали спектрофотометрически при очистке растворов от метилвиолета МВ, метиленового синего МС и Конго красного КК. Математическая модель процесса очистки создана с помощью пакета прикладных программ MATLAB (подсистема Toolbox). Результаты. Показано соблюдение первого порядка реакции во всем временном интервале процесса очистки при смене механизма с преобладающего фотокатализа на адсорбцию в течение 3‒5 ч. Удельная активность ФК высокая при очистке от всех КР при массовом соотношении «ФК : КР» (n) 500. Анионный характер КК снижает Е очистки по сравнению с МВ и МС. Повторное использование ФК с пониженной Е целесообразно при длительном контакте ФК с окрашенными растворами в отстойниках. Проведена оптимизация суммарных процессов очистки путем выведения уравнений регрессии третьего порядка «Е ‒ n ‒ время» с расширенной областью оптимальных значений параметров процесса. Выводы. Эффективность очистки и активность отдельных ФК изменяются в зависимости от типа КР и состава феррита. ФК более эффективны при очистке растворов от МВ и МС, чем от КК. Оптимальное n варьирует в пределах 700‒1370. Методом наименьших квадратов выведены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать проведение процесса по активности ФК, эффективности и времени процесса., Мета. Вивчення ефективності (Е) очищення розчинів від органічних барвників (БР) залежно від типу БР, складу Cu-Zn-феритного композиту (ФК) та повторності його використання, створення математичної моделі процесу очищення. Методи. Фотокаталітичні та сорбційні властивості ФК вивчали спектрофотометрично при очищенні розчинів від метилвіолету МВ, метиленового синього МС та Конго червоного КЧ. Математична модель процесу очищення створена за допомогою пакету прикладних програм MATLAB (підсистема Toolbox). Результати. Показано дотримання першого порядку реакції у всьому часовому інтервалі процесу очищення за зміни механізму з переважаючого фотокаталізу на адсорбцію протягом 3‒5 год. Питома активність ФК висока при очищенні від усіх БР за масового співвідношення «ФК : БР» (n) ≥ 500. Аніонний характер КЧ знижує Е очистки у порівнянні з МВ і МС. Повторне використання ФК із зниженою Е доцільно за тривалого контакту ФК із забарвленими розчинами у відстійниках. Проведено оптимізацію сумарних процесів очищення шляхом виведення рівнянь регресії третього порядку «Е ‒ n ‒ час» з розширеною областю оптимальних значень параметрів процесу. Висновки. Ефективність очищення та активність окремих ФК змінюються залежно від типу БР та складу фериту. ФК ефективніші для очищення розчинів від МВ та МС, ніж від КЧ. Оптимальне n варіює в межах 700‒1370. Методом найменших квадратів виведено рівняння регресії, що дозволяють оптимізувати проведення процесу з активності ФК, ефективності та часу процесу.

Aim. Study of the efficiency (E) of purification of solutions from organic dyes depending on the type of dye, the composition of the Cu-Zn-ferrite composite (FC) and its repeatability, creation of a mathematical model of the cleaning process. Methods. The photocatalytic and sorption properties of FCs were studied spectrophotometrically during the purification of solutions from methyl violet MV, methylene blue MB, and Congo red CR. The mathematical model of the cleaning process was created using the MATLAB application package (Toolbox subsystem). Results. It is shown that the first order of reaction is observed in the entire time interval of the purification process when the mechanism is changed from the predominant photocatalysis to adsorption within 3–5 h. The specific activity of FC is high when purified from all dyes at a mass ratio of “FC: dye” (n) ≥ 500. Anionic character CR reduces E purification in comparison with MV and MB. Re-use of FCs with a reduced E is advisable in case of prolonged contact of FC with colored solutions in sedimentation tanks. Optimization of the total cleaning processes was carried out by deriving third-order regression equations "E – n – time" with an expanded range of optimal values of the process parameters. Conclusions. The purification efficiency and activity of individual FCs vary depending on the type of dye and the ferrite composition. FCs are more efficient in the purification of solutions from MV and MB than from CR. Optimal n varies within 700–1370. The regression equations are derived by the least squares method, which allow to optimize the process in terms of FC activity, efficiency and time of the process., Цель. Изучение эффективности (Е) очистки растворов от органических красителей (КР) в зависимости от типа КР, состава Cu-Zn-ферритного композита (ФК) и повторности его использования, создание математической модели процесса очистки. Методы. Фотокаталитические и сорбционные свойства ФК изучали спектрофотометрически при очистке растворов от метилвиолета МВ, метиленового синего МС и Конго красного КК. Математическая модель процесса очистки создана с помощью пакета прикладных программ MATLAB (подсистема Toolbox). Результаты. Показано соблюдение первого порядка реакции во всем временном интервале процесса очистки при смене механизма с преобладающего фотокатализа на адсорбцию в течение 3‒5 ч. Удельная активность ФК высокая при очистке от всех КР при массовом соотношении «ФК : КР» (n) 500. Анионный характер КК снижает Е очистки по сравнению с МВ и МС. Повторное использование ФК с пониженной Е целесообразно при длительном контакте ФК с окрашенными растворами в отстойниках. Проведена оптимизация суммарных процессов очистки путем выведения уравнений регрессии третьего порядка «Е ‒ n ‒ время» с расширенной областью оптимальных значений параметров процесса. Выводы. Эффективность очистки и активность отдельных ФК изменяются в зависимости от типа КР и состава феррита. ФК более эффективны при очистке растворов от МВ и МС, чем от КК. Оптимальное n варьирует в пределах 700‒1370. Методом наименьших квадратов выведены уравнения регрессии, позволяющие оптимизировать проведение процесса по активности ФК, эффективности и времени процесса., Мета. Вивчення ефективності (Е) очищення розчинів від органічних барвників (БР) залежно від типу БР, складу Cu-Zn-феритного композиту (ФК) та повторності його використання, створення математичної моделі процесу очищення. Методи. Фотокаталітичні та сорбційні властивості ФК вивчали спектрофотометрично при очищенні розчинів від метилвіолету МВ, метиленового синього МС та Конго червоного КЧ. Математична модель процесу очищення створена за допомогою пакету прикладних програм MATLAB (підсистема Toolbox). Результати. Показано дотримання першого порядку реакції у всьому часовому інтервалі процесу очищення за зміни механізму з переважаючого фотокаталізу на адсорбцію протягом 3‒5 год. Питома активність ФК висока при очищенні від усіх БР за масового співвідношення «ФК : БР» (n) ≥ 500. Аніонний характер КЧ знижує Е очистки у порівнянні з МВ і МС. Повторне використання ФК із зниженою Е доцільно за тривалого контакту ФК із забарвленими розчинами у відстійниках. Проведено оптимізацію сумарних процесів очищення шляхом виведення рівнянь регресії третього порядку «Е ‒ n ‒ час» з розширеною областю оптимальних значень параметрів процесу. Висновки. Ефективність очищення та активність окремих ФК змінюються залежно від типу БР та складу фериту. ФК ефективніші для очищення розчинів від МВ та МС, ніж від КЧ. Оптимальне n варіює в межах 700‒1370. Методом найменших квадратів виведено рівняння регресії, що дозволяють оптимізувати проведення процесу з активності ФК, ефективності та часу процесу.